大學(xué)物理的改革實(shí)施方案

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一、大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)的必要性

安康學(xué)院是一所新建的綜合性地方本科院校，開設(shè)大學(xué)物理課程的專業(yè)比較多，過去所有專業(yè)都嚴(yán)格按照大學(xué)物理的框架體系組織教學(xué)，教學(xué)效果并不理想。學(xué)生的物理基礎(chǔ)參差不齊，差異比較大，不少學(xué)生感覺大學(xué)物理難學(xué)，缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。在這種條件下，按照統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容，對各個(gè)專業(yè)不加區(qū)分地進(jìn)行教學(xué)，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對大學(xué)物理課與自身專業(yè)的聯(lián)系體會(huì)不深，無法激起學(xué)習(xí)興趣。為了突出專業(yè)特色、增強(qiáng)針對性，使大學(xué)物理更好地為專業(yè)課的學(xué)習(xí)服務(wù)，實(shí)行按專業(yè)分類教學(xué)是十分必要的。

二、大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)的實(shí)施方案

首先，我們對大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果，進(jìn)行了搜集、整理，學(xué)習(xí)。其次，針對大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了具體的分析，并對各專業(yè)的教師和學(xué)生進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，切實(shí)掌握各個(gè)專業(yè)的特點(diǎn)以及各專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、心態(tài)、學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，基礎(chǔ)物理教研室進(jìn)行了討論和分析，結(jié)合學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)，將大學(xué)物理分成三類，即《大學(xué)物理A》、《大學(xué)物理B》、《大學(xué)物理C》，實(shí)施分專業(yè)教學(xué)。

《大學(xué)物理A》分兩個(gè)學(xué)期開設(shè)，共128學(xué)時(shí)，包括力、熱、光、電（磁）和近代物理，各部分內(nèi)容講解比較詳細(xì)。為了激發(fā)學(xué)生的興趣，教學(xué)中注重聯(lián)系專業(yè)，聯(lián)系生活實(shí)際。《大學(xué)物理A》主要針對需要較強(qiáng)物理知識的理工科專業(yè)，如電子信息工程專業(yè)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)。對于電子信息工程專業(yè)的學(xué)生來說，后繼專業(yè)課的學(xué)習(xí)與物理知識聯(lián)系緊密，且物理學(xué)所培養(yǎng)的思維方式，對于他們來說也非常重要。對于數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，數(shù)學(xué)的發(fā)展是離不開物理的。物理學(xué)的發(fā)展為數(shù)學(xué)的發(fā)展提出了新問題，提供了新的思想及方法，如微積分是牛頓在研究力學(xué)問題時(shí)首先提出來的。所以，物理的學(xué)習(xí)對數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生非常重要。通過《大學(xué)物理A》的學(xué)習(xí)，為這兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生打下了堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)了他們分析、解決問題的能力以及嚴(yán)密的邏輯思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

《大學(xué)物理B》一學(xué)期開設(shè)，共80學(xué)時(shí)，包括力、熱、電（磁）和近代物理?！洞髮W(xué)物理B》是針對材料化學(xué)專業(yè)、化學(xué)工程與工藝專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)開設(shè)的。以材料化學(xué)專業(yè)為例，他們的主干課程中《物理化學(xué)》、《高分子化學(xué)與物理》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《功能材料》、《納米材料》等課程和大學(xué)物理知識的聯(lián)系都很密切。因此，在教學(xué)中針對專業(yè)特點(diǎn)，減少了經(jīng)典物理中剛體力學(xué)和光學(xué)部分的內(nèi)容，對經(jīng)典物理熱學(xué)和電磁學(xué)部分有所側(cè)重，并加強(qiáng)了近代物理及物理知識在生產(chǎn)、生活、科學(xué)技術(shù)應(yīng)用等方面的內(nèi)容。對于這些專業(yè)的學(xué)生來說，由于有了側(cè)重點(diǎn)，可以使他們體會(huì)大學(xué)物理課程與自身專業(yè)的聯(lián)系，激發(fā)興趣，為專業(yè)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)?！洞髮W(xué)物理C》一學(xué)期開設(shè)，共64學(xué)時(shí)，包括力、熱、電（磁）和近代物理。其中經(jīng)典物理部分在《大學(xué)物理B》的基礎(chǔ)上，刪去了有介質(zhì)時(shí)的電場和磁場，大大降低了難度。

《大學(xué)物理C》是針對那些對物理知識要求較低的理工科專業(yè)，如生物科學(xué)、食品科學(xué)與工程、數(shù)字媒體等專業(yè)開設(shè)的。在教學(xué)中加強(qiáng)應(yīng)用性和趣味性的內(nèi)容，側(cè)重物理規(guī)律內(nèi)在的聯(lián)系性、物理體系的嚴(yán)密性，側(cè)重對物理現(xiàn)象的描述而弱化具體解題的過程，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和理論聯(lián)系實(shí)際能力。

三、大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)的效果

大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)提高了師生的積極性和主動(dòng)性，取得了令人滿意的教學(xué)效果。首先，分專業(yè)教學(xué)對任課教師提出了更高的要求，促使教師在教學(xué)過程中不斷總結(jié)、不斷改進(jìn)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，以便上好每一堂課。由于針對不同專業(yè)的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)有所不同，因此教師就要了解各專業(yè)的培養(yǎng)方案、專業(yè)課程，使大學(xué)物理更好地為專業(yè)課服務(wù)。這就要求教師通過各種渠道查閱資料，不斷學(xué)習(xí)，豐富和提高自身的專業(yè)水平和知識面。這樣才能在課堂上聯(lián)系專業(yè)、聯(lián)系實(shí)際，使教學(xué)內(nèi)容更充實(shí)。其次，實(shí)施分專業(yè)教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。分專業(yè)教學(xué)在保證學(xué)生對物理知識的需求的同時(shí)，又考慮各專業(yè)的特點(diǎn)，有效培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，充分激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

例如在給電子信息工程專業(yè)的學(xué)生講剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，教師課前做了大量的準(zhǔn)備。準(zhǔn)備了視頻，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，并設(shè)計(jì)了討論環(huán)節(jié)，教學(xué)效果非常好。開始上課時(shí)，讓一個(gè)陀螺在一根很細(xì)的鋼絲上轉(zhuǎn)動(dòng)，卻掉不下來（引起學(xué)生陣陣驚呼）。講完基本概念時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)生雞蛋和熟雞蛋，讓學(xué)生分組討論區(qū)分，并當(dāng)場把雞蛋敲碎，分析總結(jié)討論結(jié)果。最后讓同學(xué)們觀看慣性制導(dǎo)（利用慣性原理控制和引導(dǎo)導(dǎo)彈或運(yùn)載火箭飛向目標(biāo)的技術(shù)）的錄像，總結(jié)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的物理意義。指出電磁儀表的指示系統(tǒng)，因線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不同，可分別測量微小電流或電量。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、飛輪以及人造衛(wèi)星的外形設(shè)計(jì)上，精確地測定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都是必要的，等等。

再比如，給生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生講磁場時(shí)，教師利用北大影視庫中“生物的磁性”的四個(gè)影片（每個(gè)大約2分鐘左右）生動(dòng)地展現(xiàn)了生物的磁性，指出動(dòng)物識別方向的能力是感官生物學(xué)上的大課題。第一個(gè)：生物具有磁性。1974年康奈爾大學(xué)研究員在鴿子頭部安裝磁鐵實(shí)驗(yàn)，鴿子變得沒有方向感。第二個(gè)：龍蝦遷徙。動(dòng)物的遷移與地磁場有關(guān)，與生物本身的磁性也有關(guān)。第三個(gè)：細(xì)菌（單細(xì)胞生物）體內(nèi)具有微小的、納米的顆粒，它具有磁性。第四個(gè)：人體神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)也有磁性顆粒。通過影片的放映，使學(xué)生深入了解大學(xué)物理與專業(yè)課的聯(lián)系，引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、結(jié)語

綜上，我們在大學(xué)物理教學(xué)中實(shí)施了分專業(yè)教學(xué)，注重物理知識的應(yīng)用性，突出學(xué)生專業(yè)能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了大學(xué)物理教學(xué)與專業(yè)教學(xué)的銜接，真正實(shí)現(xiàn)了大學(xué)物理公共基礎(chǔ)課的作用。學(xué)生通過大學(xué)物理課的學(xué)習(xí)，為以后專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者：楊亦云 陳守滿 單位：安康學(xué)院電子與信息工程系